众所周知，粉末冶金是一种使零件可以“接近最终形状”的成型工艺，广泛应用于汽车、农机生产等行业。粉末冶金零件虽然只需少量的加工，但是极其难加工，这主要是由于粉末冶金材料的多孔性结构所引起的，多孔结构降低了刀具的使用寿命。目前加工粉末冶金零件的刀具材料有硬质合金，金属陶瓷，立方氮化硼（CBN）等，本文主要介绍了粉末冶金零件难加工的原因，及采用CBN刀具切削加工粉末冶金零件的应用案例。

粉末冶金零件难加工的原因

虽粉末冶金零件只需少量的加工，但是加工粉末冶金零件是极其困难的，这主要是由于粉末冶金材料的多孔性结构引起的。

多孔性会致使（1）切削刃不耐磨；（2）切削刃温度高，引起刀片磨损和变形；（3）内在的多孔结构引起表面面积增加，使热处理时发生氧化或碳化，并且这些氧化物和碳化物很硬很耐磨；（4）由于孔隙的存在，在较小的面积内硬度值也有一定的波动。测得的宏观硬度虽为HRC20-35 ，但组成零件的颗粒硬度会高达HRC60 ，这些硬颗粒会导致严重而急剧的刃口磨损；（5）很多粉末冶金零件热处理后更硬，强度更高。（6）零件里可能会有掺夹杂物的存在。这些问题都会称为粉末冶金零件难加工的问题。

粉末冶金车削加工刀具的选择

目前，加工粉末冶金的刀具材料有硬质合金、金属陶瓷和立方氮化硼，当粉末冶金零件的硬度低于HRC35，并且颗粒本身硬度不超出范围时，金属陶瓷刀具通常是可选择的刀具之一。金属陶瓷很硬，能有效阻止积屑瘤且能承受高速。

而CBN刀具因其高硬度和耐磨性而适合于粉末冶金零件的车削加工，当颗粒硬度超过HRC50时，不管宏观硬度值是多少，立方氮化硼刀片是可用的。目前常见的华晨CBN刀具材质是粉末冶金加工刀具新材料，可微断续切削粉末冶金，还有牌号主要用于连续切削工况，吃刀深度≤0.5mm，是目前加工粉末冶金的理想刀具材质。

CBN刀具加工粉末冶金零件的切削参数

由于每个零件的大小不同，工况不同，机床刚性不同，因此在加工粉末冶金零件时切削参数有所调整，因此刀具厂家一般只提供一个范围（如下表），从低到高调整至更合理的切削参数值。

CBN刀具车削加工粉末冶金带轮的案例

CBN刀具车削加工粉末冶金气门座圈的案例

CBN刀具的加工材质

    （1）高硬度铸铁

      如高铬铸铁、合金铸铁、镍硬铸铁、白口铸铁均属于高硬度铸铁，典型零部件有轧辊、工业泵等。针对高硬度铸铁常用2800材质，优势显著。

    （2）高硬度钢件（硬度HRC45以上）

      如高锰钢、高速钢、淬火钢等，典型零部件包括轧臼壁、高速钢轧辊、淬硬齿轮/齿轮轴、轴承、滚珠丝杠、模具等。

    （3）普通灰铸铁（HT150/200/250/300等）

      如发动机缸体/缸盖、刹车盘、制动鼓、皮带轮、离合器压盘等均属于灰铸铁件。

    （4）其他难加工材料

      如粉末冶金、高温合金材料，及镍基、铁基、钴基等高硬度堆焊/喷焊/激光熔覆/热喷涂材料工件。